מפסק - צורך והגדרה

חשמל המגיע לביתנו או לכל מקום אחר מרשתות חלוקת החשמל מהווה מעגל גדול כאשר הקווים המתחברים לתחנת הכוח יוצרים קצה אחד הנקרא החוט החם והקווים המתחברים לקרקע יוצרים קצה אחר. המטען החשמלי זורם בין שני קווים אלה והפוטנציאל מתפתח ביניהם. חיבור העומסים (מכשירי החשמל) המציעים עמידות לזרימת מטען זו משלים את המעגל המלא וכל המערכת החשמלית בתוך הבית עובדת בצורה חלקה כל עוד למכשירים יש עמידות מספקת ואינם גורמים לזרם יתר. קצר חשמלי או יותר מדי מטען שזורם במעגל או חיבור פתאומי של חוט הקצה לחוט האדמה יחמם את החוטים ויגרום לשריפה. כדי למנוע מצבים כאלה משתמשים בהגנה על מעגל שפשוט מנתק את המעגל הנותר בתנאים כאלה.

באופן כללי, ישנן שתי דרכים לפתור בעיה זו לעיל:

נתיך . : הוא מורכב מחוט דק הסגור בתוך מעטפת. במקרה של זרם יתר, חוט הנתיך פשוט נשרף או מתפרק וגורם למעגל להישבר. עם זאת, הם אינם אמינים ויש לשנות את חוט הנתיך באופן ידני לאחר שנשרף. לפיכך הם לרוב אינם מועדפים.

נתיך חשמלי מתגים : דרך נוספת להגנת המעגל היא על ידי הקפדה על הפסקת זרימת הזרם או הפסקת אספקת המתח לקו, במקרה של זרם יתר. זה נעשה על ידי הפעלה אוטומטית של המתג אשר מפסיק בחישה של זרם יתר או כל תקלה, ובכך מבודד את קו התקלה מכל המעגל ושוב ניתן להפעיל אותו כדי לשחזר את הפעולה. זה יתרון יותר מכיוון שהוא מאפשר זיהוי מהיר של אזור התקלות ושיקום מהיר. זה גם בטוח מבחינה חשמלית בהשוואה לנתיך.

“תרשים מעגל בקר מטען סולארי ”

מתגים

נתיך אלקטרוני

לפני שנכנס לפרטים אודות המפסק האלקטרוני, הבה נסתכל על נתיך אלקטרוני.

דירוג המתח של ממסר צריך להיות שווה למתח המיושם ויש להשתמש בקבל של 100uF ולהתאים את הזרם העובר במעגל באמצעות פוטנציומטר 100K. אם משתמשים בנתיך, יש להוריד את ערך R2. בעוד ש SW1 מיוצר על כך שמביא את L2 למעגל ומכאן שהזרם על פני הנגד R2 גדל וגורם לירידת מתח גבוהה יותר על פני R2.

נתיך אלקטרוני הניתן לאיפוס - דיאגרמת מעגלים:

תרשים מעגלי נתיכים אלקטרוניים הניתנים לאיפוס

דרך 100K ו- R1 הקבועים מראש, מתח זה מפעיל את SCR U1 המפעיל את ממסר RL1. זה מנתק את האספקה לעומס ובמקביל להסיר את האספקה ל- SCR. יש להסיר את העומס יתר ולכבות את sw2 ולעבור שוב לאיפוס. ניתן להשתמש בכל SCR כדי לעמוד בדרישות המתח והשער.

צורך במפסק אלקטרוני

מפסק מיניאטורי מסורתי מורכב מפס דו-מתכתי להגנה מפני זרם עומס ומאלקטרומגנט להגנה מפני זרם קצר. במקרה של עומס יתר, הרצועה הבי-מטאלית מתכופפת וגורמת לשחרור הקפיץ עם תנועת נקודת התפס ובסופו של דבר פתיחת מגעי MCB. הסליל האלקטרומגנטי מפתח כוח מגנטומוטורי על פניו כאשר זרם גדול זורם דרכו, הגורם לעקירת נקודת התפס וזה פותח שוב את מגעי ה- MCB. כך שבמקרה של עומס יתר וקצר חשמלי, ה- MCB נוסע למצב כבוי.

מִינִיאָטוּרָה

עם זאת, ישנם מספר חסרונות למפסק מיניאטורי קונבנציונאלי זה:

הם יקרים למדי ויותר מהזרם הקצר, יותר עלות ה- MCB.
הרצועה הדו-מתכתית נוטה להתעוות בקלות בגלל חום או עליית טמפרטורה מהסביבה וגורמת להפחתה ביכולת הנוכחית של המפסק.
בגלל השימוש ברכיבים מכניים, הם נוטים יותר לבלאי.
זמן המעידה איטי יותר.

כדי להתגבר על כל הבעיות הללו, הפיתרון הנוח ביותר הוא שימוש במפסק אלקטרוני או במפסק הכולל מתג אוטומטי בשליטה אלקטרונית. זה לא כולל שום סליל אלקטרומגנטי או רצועה תרמית כלשהי או רכיב מכני כלשהו.

הגדרת מפסק אלקטרוני

An מפסק אלקטרוני מורכב מהמתג המופעל אוטומטית הנשלט על ידי המשוב מהעומס. זה מבוסס על העובדה שבזמן הזרם נמשך יותר מדי מהעומסים או שזורם יותר מדי בקו, המתג נסגר אוטומטית לזמן מה והמתג מופעל אוטומטית לאחר פרק זמן מסוים זה. . המתג יכול להיות מתג אלקטרוני כוח כמו SCR או מתג אלקטרומכני כמו ממסר, אשר נשלט על ידי כל אלמנט חישה זרם כמו נגד. התקן שבירת מעגלים מהיר במיוחד משתמש בנגד סדרתי כדי לחוש את הזרם ובעוד שהוא עולה על הערך שנקבע, גם ירידת המתח המתאימה (על פני התנגדות הסדרה) עולה. מתח זה מורגש, מתוקן ל- DC, ואז משווים אותו למתח קבוע מראש על ידי משווה כדי ליצור פלט שמניע ממסר דרך MOSFET כדי להכשיל את העומס באופן מיידי. מנגנון המעידה מהיר מאוד מכיוון שהוא מבוסס על עקרונות חישה עכשוויים ולא על מנגנוני טיול מבוססי תרמית כמו MCB. מיקרו-בקר יכול לשמש לקבלת תצוגה על גבי LCD על מצב המפסק.

לפיכך, באמצעות מכשיר זה ניתן להשיג שבירת מעגלים מהירה במיוחד כדי לחסוך ציוד יקר מפני נזק אפשרי. באמצעות תפיסה ייחודית זו ניתן לפתח אב טיפוס כעבודת פרויקט עבור סטודנטים להנדסת חשמל.

מפסק אלקטרוני עובד על עקרון מנגנון החישה הנוכחי. הוא מספק הגנה מפני עומס יתר וקצר, מכיוון שבכל מקרה מפקחים על הזרם דרך הקו והמתג מועד במקרה של זרם יתר שזורם.

דוגמה לעבודה של מפסק אלקטרוני פשוט

מפסק אלקטרוני פשוט

ניתן להשתמש באלמנט חישה זרם או נגד כדי לחוש את כמות הזרם הזורם דרך העומס. ירידת המתח מהנגד ניתנת לקלט הלא-הפוך של המשווה ומתח קבוע ניתן למסוף ההפוך של המשווה. במקרה של פעולה רגילה, (זרם הזורם עם מספר עומסים מספק), ירידת המתח על פני הנגד נמוכה מהמתח הקבוע וכניסה המשווה נמוכה מספיק בכדי לגרום למצב MOSFET במצב כבוי. המגע המשותף של הממסר מחובר למגע הסגור בדרך כלל והמעגל הושלם כשהעומס מקבל אספקת זרם מהחשמל.

עם זאת כאשר מתחבר עומס נוסף כלשהו, הזרם דרך אלמנט החישה הנוכחי גדל, מה שבתורו מגביר את ירידת המתח על פני הנגד. בנקודת זמן מסוימת, ירידת מתח זו היא יותר מהמתח הקבוע, כלומר הקלט במסוף הלא-הופך הוא יותר מהקלט במסוף ההפוך של המשווה. זה גורם לפלט לוגי גבוה אצל המשווה, עם מתח מספיק כדי להפעיל את ה- MOSFET במצב. כאשר ה- MOSFET מתנהל, סליל הממסר מקבל אנרגיה והמגע המשותף מחובר כעת למגע פתוח בדרך כלל. זה גורם להפרעה לזרימת הזרם מכיוון שהמעגל נשבר כעת והעומסים מתחלפים בגלל חוסר ספק כוח.

היתרונות של מפסק אלקטרוני

ניתן לתכנן מפסקים אלקטרוניים כך שהם יטענו בעומסי יתר קטנים והם אינם מגיבים לזרמי זרם.
יש להם זמן תגובה מהיר יותר, שכן מאפייני התגובה תלויים רק בזמן שלזרם העובר דרך צומת מוליכים למחצה מוליכים יהיה אפס.
הם אינם סובלים מבעיות בלאי של מערכות קונבנציונליות מכיוון שהרכיבים המשמשים הם אלקטרוניים.
הם פחות יקרים מכיוון שהרכיבים המשמשים קלים יותר ופחות יקרים וקלים לתחזוקה.

מפסקים אלקטרוניים מעשיים

מתג הגנה אלקטרוני מבית Phoneix

זה עובד עם אספקה של 24 וולט DC ומגיע עם תפיסת ניטור ואיתות מרחוק. הוא מורכב מאיפוס בשלט רחוק. הוא משמש להגנה על ממסרים, בקרים ניתנים לתכנות, מנועים, חיישנים, מפעילים, שסתומים וכו '.

HFDE308032

זה מגיע עם תכונות זרם מתכווננות של 15-80 A ומורכב מהגדרת זמן ארוך מתכווננת, הגדרת זמן קצר והגדרה מיידית עם אות מצב ואזעקה משולבים בו.

קרדיט צילום: